史书没有记载唐高宗这一次东征部署的详情，但根据战况，我们可以推断，唐高宗原来计划先打下百济，而后以百济、新罗之兵从南面、以唐军从西面以及水路向高丽发起全方位的进攻，同时，唐军还做好了冬季作战的准备工作，但是，由于百济局势发生逆转，已无法起到从南面牵制高丽的作用，于是，唐高宗根据前线具体情况的变化，适时调整了部署，他改命擅长长途奔袭的苏定方担任平壤道行军总管，率领一路唐军水军直扑平壤，以期起到黑虎掏心的作用，这一招实际上是隋炀帝曾经做过、但没有做彻底，有人曾向唐太宗建议过、唐太宗没有采纳的战法。

果然，高句丽渊盖苏文派遣其子渊盖男生率领数万精兵驻守在鸭绿江，唐军各路大军被阻挡在鸭绿江以西，无法渡过，而苏定方则把高丽的精兵甩在了脑后。在鸭绿江方向的各路唐军迟迟没有进展，契苾何力率部来到后，正巧天寒地冻，鸭绿江结成坚冰，契苾何力率众踏上坚冰，呼喊着冲过了鸭绿江。高丽军队被神勇的唐军吓得魂飞魄散，顿时四散溃逃，唐军乘胜追击数十里，斩杀三万级，高丽残余部众全部投降，渊盖男生侥幸逃出一命。

正当唐高宗打算一举消灭高丽、一雪前耻之时，帝国其他方向却发生了不容忽视的危机：一是北方。龙朔元年（公元661年），回纥酋长婆闰去世，其侄儿比粟毒接任。由于唐朝政府长期征调回纥等少数民族部众征战，又改变了过去少数民族谁缴获的战利品归谁所有的旧俗，遂引发了这些少数民族的不满，比粟毒接任回纥酋长以后，趁唐军主力全在东北战场之际，就纠集了漠北的同罗、仆骨等铁勒部众一起发动叛乱，骚扰唐朝北部边境。二是西北。一方面，到龙朔元年，唐朝政府以陇州南由令王名远为吐火罗道置州县使，在中亚的吐火罗国、嚈哒国、罽宾国（今阿富汗喀布尔）、波斯国（伊朗）等十六个国家设置了十六个都督府，八十八个州，一百一十个县，一百二十六个军府，均隶属于安西都护府。这十六个都督府分别是：一、月氏都督府（吐火罗国【阿富汗东北部昆都士】、共二十五州）；二、太汗都督府（嚈哒国【今阿富汗马札里沙里夫西】、十五州）；三、条枝都督府（诃达罗支国【阿富汗加兹尼】、九州）；四、天马都督府（解苏国【今塔吉克斯坦杜尚别地区】、二州）；五、高附都督府（骨咄施国【今塔吉克斯坦境内】、二州）；六、修鲜都督府（罽宾国【阿富汗喀布尔河北】、十州）；七、写凤都督府（帆延国【今阿富汗巴米扬】、四州）；八、悦般都督府（石汗那国【今阿富汗兴都库什山北】、一州）；九、奇沙州都督府（护特健国【阿富汗北境希巴尔干南】、二州）；十、姑默州都督府（怛没国【今乌兹别克斯坦捷尔梅兹西北】、一州）；十一、旅獒州都督府（乌拉喝国【今阿富汗北境】、一州）；十二、昆墟州都督府（护密多国【今阿富汗穆尔加布河流域】、一州）；十三、至秬州都督府（俱密国【今中亚苏尔哈布河流域】、一州）；十四、鸟飞州都督府（护密多国【今阿富汗东北伊什卡什姆】、一州）；十五、王庭州都督府（久越得犍国【今塔吉克斯坦卡菲尔尼甘河下游库巴的安】、一州）；十六、波斯都督府（波斯国【波斯末代王子卑路斯驻地，今伊朗扎博勒】、一州）。

但其实，这些只不过是接受唐朝的封号而已，唐朝政府并不能实现有效的管理——此时，波斯实力已很弱，还是在永徽四年的时候，大食（阿拉伯帝国）发兵进攻波斯，杀掉了波斯国王伊嗣侯，伊嗣侯的儿子卑路斯逃奔吐火罗国。大食军队撤离后，吐火罗发兵护送卑路斯回国，立其为王。【阿拉伯帝国是一个新生的帝国，隋炀帝大业六年（公元610年），穆罕默德在麦加开始传播伊斯兰教，此时，波斯帝国与东罗马帝国已经打得精疲力尽，处于夹缝中的阿拉伯人早已厌倦了连绵不断的战争，伊斯兰教得以迅速传播，阿拉伯帝国随之建立并扩张，唐高宗永徽二年，大食国使者首次来到中国进贡】另一方面，表面上唐朝瓦解了当时西域最大的统治者西突厥，放回了阿史那弥射和阿史那步真两位族兄弟，然而，二人却有着血海深仇（阿史那步真为了当可汗，曾经射杀了阿史那弥射兄弟子侄二十余人），唐朝政府令二人各自管理西突厥五部，不过是企图寻求一种危险的平衡，外部一旦出现风吹草动，这种平衡很有可能被打破。三是西部。永徽元年，松赞干布去世，因其子（非文成公主所生）早死，其孙芒松芒赞继位，由国相禄东赞专权。在整顿了内部之后，吐蕃也开始蠢蠢欲动，显庆二年，当唐高宗用兵西突厥之际，吐蕃禄东赞也率领十二万大军进攻吐谷浑的属国白兰，将白兰变成自己的属国，次年，禄东赞又玩弄两面手法，派人来到唐朝求婚，但遭到了唐朝的拒绝。显庆五年八月，当唐军正在东征百济时，吐蕃禄东赞又派遣其子起政（即其次子钦陵）大举进攻吐谷浑，企图拔掉唐朝的这个蜀国，与此同时，吐蕃也把目光投向了矛盾重重的西域，试图把西域的水搅浑。

回纥叛乱，唐军不仅失去了一支生力军，而且平白又生出一个敌人，前线唐军虽然取得了大胜，但苏定方却顿兵平壤坚城之下，迟迟没有进展。到龙朔二年（公元662年）二月，浿江道行军大总管任雅相死于军中。任雅相身为大将，廉洁奉公，他经常说：“不论官职大小，都是国家授予的，岂能以私废公！”二月十八日，庞孝泰率领的唐军在蛇水（今朝鲜合井江）与高丽军队遭遇，唐军战败，庞孝泰与其十三个儿子全部战死沙场。

在这种情况下，再加上前线又突降大雪，于是，唐高宗下令唐军全线撤离。